JP2004191599A - Zoom lens and electronic still camera - Google Patents

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JP2004191599A JP2002358643A JP2002358643A JP2004191599A JP 2004191599 A JP2004191599 A JP 2004191599A JP 2002358643 A JP2002358643 A JP 2002358643A JP 2002358643 A JP2002358643 A JP 2002358643A JP 2004191599 A JP2004191599 A JP 2004191599A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a zoom lens which has a high resolution, a short optical entire length in no-use, corrects a distortion favorably, and shows a low sensitivity. <P>SOLUTION: The zoom lens is provided with a first lens group 10 of negative power, a second lens group 20 of positive power, and a third lens group 30 of positive power from an object side. When the distance from the top of an object side to an image face in a wide angle end is L<SB>W</SB>, the distance from the top of the object side to an image face in a telescopic end is L<SB>T</SB>, the focal distance of the whole lens system in the wide angle end in infinity of a photographing distance is f<SB>W</SB>, the focal distance of the second lens group 20 is f<SB>G2</SB>, the focal distance of the third lens group 30 is f<SB>G3</SB>, the focal distance of a fourth lens from the object side is f<SB>4</SB>, and the focal distance of an eighth lens from the object side is f<SB>8</SB>, the relation of ¾L<SB>W</SB>-L<SB>T</SB>¾/L<SB>W</SB><0.1, 2.5<f<SB>G2</SB>/f<SB>W</SB><3, 5<f<SB>G3</SB>/f<SB>W</SB><6, 1.4<f<SB>4</SB>/f<SB>G2</SB><1.6, and 0.5<f<SB>8</SB>/f<SB>G2</SB><0.7 is satisfied. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はズームレンズに関し、特に電子スチルカメラ、ビデオカメラに用いられる高画質のズームレンズに関する。
【0002】
【従来の技術】
パーソナルコンピュータの進歩、普及と相まって、画像入力装置として電子スチルカメラが急速に普及している。電子スチルカメラに用いられる固体撮像素子の総画素数は100万画素を超え、最近では総画素数が300万画素を超える固体撮像素子を搭載した電子スチルカメラも商品化されるようになった。また、ビデオカメラも動画の他に高画質の静止画を撮影できる機能を搭載するようになった。
【0003】
電子スチルカメラの光学系は、物体側から順に、撮像レンズ、光学ローパスフィルタ、固体撮像素子で構成されている。撮像レンズにより被写体に対応する実像が固体撮像素子の受光面上に形成される。固体撮像素子は画素構造により空間的サンプリングを行い、撮像面上に形成された像の映像信号を出力する。固体撮像素子は薄く、軽く、小型であるため、電子スチルカメラを小型にすることができる。
【0004】
固体撮像素子は画素構造により空間的サンプリングを行うが、この場合に生じる折り返し歪みを除去するために、一般に、撮像レンズと固体撮像素子の間に光学ローパスフィルタを配置して、ズームレンズが形成する画像から高周波成分を除去している。光学ローパスフィルタは、一般に水晶板で構成され、水晶の複屈折を利用して、自然光が入射すると常光線と異常光線とが離れて平行に出射する性質を利用している。
【0005】
固体撮像素子は、画面サイズが同じ状態で画素数を増大させると画素ピッチが小さくなるため、開口率が低下し、受光感度が低下する。そこで、固体撮像素子の各画素に微小正レンズを設けて、実効開口率を向上させて、受光感度の低下を防いでいる。この場合、微小正レンズからの出射光の大半を対応する各画素に到達させるために、ズームレンズは各画素に入射する主光線を光軸と平行に近く、つまりテレセントリック性を良好にする必要がある。
【0006】
電子スチルカメラには多くの形態が考えられるが、その1つの形態としてズーム比が2倍〜3倍のズームレンズを搭載したコンパクトタイプがある。コンパクトタイプでは、持ち運び易さが要望されており、少なくとも非使用時の光学全長(レンズ系全体の最も物体側のレンズ面の頂点から固体撮像素子の撮像面までの距離)を短くする必要がある。また、より高い結像性能のズームレンズ、広角側の画角の広いズームレンズが求められている。
【0007】
コンパクトタイプに適したズームレンズとして、物体側から順に、負の屈折力を有する第1レンズ群と、正の屈折力を有する第2レンズ群で構成され、2つのレンズ群の間隔を変えることにより変倍を行う2群ズームレンズが考えられる。このような2群ズームレンズは、広角に向いているという特徴があるが、ズーム比が2倍程度と小さいという問題がある。また、フォーカス調整を行うには2つのレンズ群の少なくとも一方を移動させる必要があるが、いずれのレンズ群も大きく重いことから、オートフォーカスに向いていないという問題がある。この問題を解決するために、2群ズームレンズの像側に正パワーの第3レンズ群を配置した3群ズームレンズが数多く提案されている(例えば特許文献1〜4参照)。
【0008】
これらの3群ズームレンズは、物体側から順に、負パワーの第1レンズ群、正パワーの第2レンズ群、正パワーの第3レンズ群で構成され、広角端から望遠端への変倍に際して、第1レンズ群と第2レンズ群の間の空気間隔が単調減少し、第2レンズ群と第3レンズ群の間の空気間隔が単調増加し、第3レンズ群は固定又は移動するようになっている。
【0009】
第3レンズ群の光軸方向の移動によりフォーカス調整も行っている。第3レンズ群はテレセントリック性を良好にする作用を有している。また、第3レンズ群は外径の小さい1枚のレンズで構成されているので、パワーの小さい小型モータでも第3レンズ群を高速で移動させることができ、オートフォーカスに適している。第1レンズ群と第2レンズ群の移動は円筒カムにより行われるので、円筒カムを利用して非使用時に3つのレンズ群をすべて固体撮像素子側に寄せて沈胴とすることが可能である。このため、このようなズームレンズを搭載した電子スチルカメラは、非使用時の奥行を薄くすることが可能である。
【0010】
ここで、コンパクトタイプの電子スチルカメラは、持ち運びやすさの点から非使用時の奥行が薄いことが要望され、また、撮影画像の高解像度化が要望されている。カメラ本体の非使用時の奥行を薄くするには、固体撮像素子の画面サイズを小さくするとともに、ズームレンズの非使用時の光学全長を短縮するとよい。非使用時の光学全長を短くするには、前記のように沈胴構成を採用するとよく、さらに、各レンズ群の全長を短くし、沈胴時のレンズ群間隔を短くするとよい。
【0011】
撮影画像の高解像度化には、固体撮像素子の画素数を多くするとともに、ズームレンズを高解像度にするとよい。しかし、固体撮像素子の画面サイズを小さくし、画素数を増大させると、画素ピッチが非常に小さくなるため、回折の影響によりズームレンズの結像特性が劣化することに注意する必要がある。回折の影響を低減するには、ズームレンズのF値を小さくするとよい。
【0012】
また、撮影画像からその周辺部の画像を切り取る場合もあることを考えると、撮影画像は画面全体の解像度がより均一であることが望まれる。固体撮像素子の解像度均一性は非常に良好であるが、ズームレンズの解像度特性は、一般に画面中央部では高いが、画面周辺部では低いという傾向がある。また、画角を広げていくと、歪曲収差の補正が困難になるという傾向がある。
【0013】
【特許文献1】
特開平10−39214号公報
【0014】
【特許文献2】
特開平10−307258号公報
【0015】
【特許文献3】
特開2001−42218号公報
【0016】
【特許文献4】
特開2001−141997号公報
【0017】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記の特許文献1の構成では、画角の広さや歪曲収差の補正が不十分であり、特許文献2、3の構成では、歪曲収差の補正が不十分であり、特許文献4の構成では、各レンズ群の全長が長いため、非使用時の光学全長を短くできないという問題があった。
【0018】
また、電子スチルカメラ用ズームレンズは、35mmフィルムカメラに用いるズームレンズに比べて、レンズ素子の加工公差、ズームレンズユニットの組立公差が非常に厳しいという問題があった。これは、35mmフィルムカメラの有効画面(水平36mm×垂直24mm)の対角長が約43.3mmであるのに対して、固体撮像素子の有効画面の対角長がかなり小さいことに起因している。
【0019】
さらに、沈胴構成とするには、変倍に際して移動する移動鏡筒と、移動鏡筒を保持する固定鏡筒が必要であるが、沈胴時光学全長に比べて使用時光学全長があまりにも長い場合には、固定鏡筒が移動鏡筒を安定に保持できないために、一部レンズ群が偏心し、撮影画像の結像特性の劣化を招くという問題があった。このため、ズームレンズの設計性能は良好であっても、レンズ素子と鏡筒部品の加工公差、組立公差が非常に厳しいために、量産で設計性能に近い結像性能を実現することが困難という問題があった。
【0020】
本発明は、前記のような従来の問題を解決するものであり、解像度が高く、非使用時の光学全長が短く、歪曲収差を良好に補正し、かつ偏心敏感度の低いズームレンズ、及びこれを用いた電子スチルカメラ、ビデオカメラを提供することを目的とする。
【0021】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明のズームレンズは、物体側から順に、負パワーの第1レンズ群と、正パワーの第2レンズ群と、正パワーの第3レンズ群と、前記第2レンズ群の物体側に固定された絞りとを備えたズームレンズであって、
前記第1レンズ群を構成するレンズは、物体側から順に、曲率の強い面を像側に向けた負メニスカスレンズの第1レンズと、曲率の強い面を像側に向けた負メニスカスレンズの第2レンズと、正レンズの第3レンズとであり、
前記第2レンズ群を構成するレンズは、物体側から順に、正レンズの第4レンズと、正レンズの第5レンズと、負レンズの第6レンズと、負レンズの第7レンズと、正レンズの第8レンズとであり、
前記第3レンズ群を構成するレンズは、正レンズの第9レンズであり、
前記第1レンズの像側面、及び前記第4レンズの物体側面はいずれも中心から離れるにつれて局所曲率半径が単調増加する非球面であり、
前記第9レンズの物体側面は非球面であり、
撮影距離が無限遠の場合、広角端から望遠端への変倍に際し、前記第1レンズ群は像側に凸の軌跡を描き、前記第2レンズ群は物体側に単調に移動し、
撮影距離が無限遠の場合のズーム比が2.5〜3.2倍の範囲内であり、広角端における画角が70°〜80°の範囲内であり、
広角端における前記ズームレンズの物体側面の頂点から像面までの距離をL、望遠端における前記第ズームレンズの物体側面の頂点から像面までの距離をL、撮影距離が無限遠で広角端におけるレンズ系全体の焦点距離をf、前記第2レンズ群の焦点距離をfG2、前記第3レンズ群の焦点距離をfG3、物体側から第4番目のレンズの焦点距離をf、物体側から第8番目のレンズの焦点距離をfとすると、
|L−L|/L<0.1
2.5<fG2/f<3
5<fG3/f<6
1.4<f/fG2<1.6
0.5<f/fG2<0.7
の関係を満足することを特徴とする。
【0022】
【発明の実施の形態】
本発明は、物体側から順に、負パワーの第1レンズ群と、正パワーの第2レンズ群と、正パワーの第3レンズ群と備えた3群ズームレンズにおいて、所定の関係を満足することにより、解像度が高く、非使用時光学全長が短いズームレンズを実現できる。
【0023】
本発明においては、前記第4レンズ、第5レンズの屈折率を、それぞれn、nとし、前記第4レンズ、前記第5レンズのアッベ数を、それぞれν、νとすると、
>1.75
ν>35
>1.6
ν>45
の関係を満足することが好ましい。この構成によれば、広角端から望遠端への変倍に際しての軸上色収差及び倍率色収差を小さくするとともに、像面湾曲を小さくすることができる。
【0024】
また、前記第1レンズ群の焦点距離をfG1、前記第1レンズのレンズの焦点距離をf、前記第2レンズの焦点距離をfとすると、
0.6<f/fG1<0.9
1.5<f/fG1<4
の関係を満足することが好ましい。この構成によれば、第1レンズ群で発生する歪曲収差を補正するとともに、第1レンズ群の光学全長を短くすることができる。
【0025】
また、前記第4レンズの物体側面の曲率半径をr4F、円錐定数をκ4F、4次非球面係数をD4Fとすると、
−0.9<κ4F+8D4F4F <−0.7
の関係を満足することが好ましい。この構成によれば、絞りの中央部を通過する画角の小さい光線に対して、第4レンズの物体側面の偏心敏感度を低減することができる。
【0026】
また、前記第2レンズ群の焦点距離をfG2、光学全長をdG2とすると、
0.7<dG2/fG2<1
の関係を満足することが好ましい。この構成によれば、第2レンズ群で発生する諸収差をバランス良く補正するとともに、第2レンズ群の光学全長を、短くすることができる。
【0027】
また、第1レンズの物体側面の曲率半径をr1F、像側面の曲率半径をr1R、前記第2レンズの物体側面の曲率半径をr2F、像側面の曲率半径をr2Rとすると、
3<r1F/r1R<7
2<r2F/r2R<5
の関係を満足することが好ましい。この構成によれば、第1レンズ群で発生する非点収差及び歪曲収差の補正が容易になる。
【0028】
また、前記第5レンズと前記第6レンズとが接合されていることが好ましい。この構成によれば、第2レンズ群の全長を短くできるとともに、第2レンズ群の偏心敏感度も低くできる。
【0029】
また、前記第7レンズと前記第8レンズとが接合されていることが好ましい。この構成によれば、第2レンズ群の全長を短くできるとともに、第2レンズ群の偏心敏感度も低くできる。
【0030】
また、前記第4レンズの像側面は平面、又は凹面であることが好ましい。この構成によれば調心が容易になる。
【0031】
また、本発明の電子スチルカメラは、前記各ズームレンズのいずれかと、固体撮像素子とを備えている。この構成によれば、解像度が高く、非使用時の奥行が薄い電子スチルカメラを提供することができる。
【0032】
前記構成においては、前記固体撮像素子は、傾き調整可能であることが好ましい。この構成によれば、撮像面の結像特性を改善することができ、撮像画像の全領域で結像特性を良好にできる。
【0033】
また、本発明のビデオカメラは、前記各ズームレンズのいずれかと、固体撮像素子とを備えている。この構成によれば、解像度が高く、非使用時の奥行が薄いビデオカメラを提供することができる。
【0034】
(実施の形態1)
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。本実施形態に係るズームレンズは、撮影距離が無限遠の場合のズーム比が2.5〜3.2倍の範囲内であり、広角端における画角が70°〜80°の範囲内であり、この構成において、解像度が高く、非使用時の光学全長が短く、歪曲収差を良好に補正し、かつ偏心敏感度の低いズームレンズを実現するものである。
【0035】
図1は、本発明の一実施形態に係るズームレンズの構成図であり、図1(a)は広角端の状態、図1(b)は中間位置の状態、図1(c)は望遠端の状態を示している。
【0036】
本図に示したズームレンズは、物体側から順に、負パワーの第1レンズ群10、正パワーの第2レンズ群20、正パワーの第3レンズ群30を備えている。また、像側には、物体側から順に、光学ローパスフィルタ40、固体撮像素子50が配置されており、被写体の像が固体撮像素子50の撮像面上に形成されることになる。
【0037】
光学ローパスフィルタ40は、赤外カットフィルタと3枚の水晶板で構成されており、固体撮像素子50の保護のためのカバーガラスが取り付けられている。図1の光学ローパスフィルタ40の図示は、赤外カットフィルタ、光学ローパスフィルタ、及びカバーガラスを1つの等価な平行平板素子で表している。
【0038】
本実施の形態に係るズームレンズは、物体側から順に負パワー、正パワーの順に配置された2群ズームレンズを基本として、その像側に正パワーのレンズ群を付加した3群ズームレンズである。このズームレンズの変倍は、第1レンズ群10と第2レンズ群20との間の間隔を変えるとともに、第3レンズ群30を光軸方向に移動させることにより行う。この場合、第1レンズ群10は、像側に凸の軌跡を描くことになる。
【0039】
フォーカス調整は、第3レンズ群30を光軸方向に移動させることにより行う。第3レンズ群30は、3つのレンズ群の中で最も軽いため、フォーカス調整用レンズ群の高速移動が望まれるオートフォーカスに適している。また、第3レンズ群30は、テレセントリック性を良好にする作用を有するので、固体撮像素子にマイクロレンズが搭載される場合には有用である。
【0040】
3群ズームレンズにおいて非使用時の光学全長(レンズ系全体の最も物体側のレンズ面の頂点から固体撮像素子の撮像面までの距離)を短くするには、3つのレンズ群の全長を短くするとよい。そこで、後述のように、3つのレンズ群は、いずれも構成枚数を少なくするとともに、各レンズ群の全長を極力短くするようにしている。
【0041】
ここで、コンパクトタイプの電子スチルカメラでは、非使用時光学全長を短くするとともに、ズームレンズ鏡筒の外径を小さくすることが要望される。円筒カムの回転角は例えば120°以下と上限があるため、円筒カムの直径を小さくすると、カム溝の傾斜角が大きくなり、第1レンズ群10と第2レンズ群20を滑らかに移動させることが困難となる。
【0042】
また、鏡筒は1つの固定鏡筒と、1つ又は複数の移動鏡筒により構成され、沈胴時の光学全長を短くするには固定鏡筒と移動鏡筒を短くする必要がある。しかしながら、沈胴時光学全長に対して使用時光学全長の最大値の比が大きい場合には、第1レンズ群10と第2レンズ群20とが互いに偏心しやすくなり、レンズ系全体の結像特性が劣化する。これらの問題の解決には、使用時光学全長の最大値を短くすることが有効である。
【0043】
そこで、本発明は後述のように、広角端における光学全長と望遠端における光学全長との差を小さくすることにより、使用時光学全長の最大値を短くしている。また、第2レンズ群20の焦点距離と第3レンズ群30の焦点距離とを適切に設定し、第4レンズ4の焦点距離と第8レンズ8の焦点距離を適切に設定することにより、結像特性が良好になるようにした上で使用時光学全長を短くしている。
【0044】
負正の2群ズームレンズの使用時光学全長は、広角端又は望遠端で最長となり、途中のズーム位置で最短となる。2群ズームレンズの像側に正パワーで位置固定の第3レンズ群を配置すると、やはり、広角端又は望遠端で最長となり、途中のズーム位置で最短となる。
【0045】
本発明に係るズームレンズは、各レンズ群の全長を短くするために、以下のような特徴を備えている。図1に示したように、第1レンズ群10は、その全長を短くするために、物体側から順に、負レンズ(第レンズ1)、負レンズ(第2レンズ2)、正レンズ(第3レンズ3)の3枚のレンズで構成している。第1レンズは、曲率の強い面を像側に向けた負メニスカスレンズであり、第2レンズは、曲率の強い面を像側に向けた負メニスカスレンズであり、第3レンズは、曲率の強い面を物体側に向けた正レンズである。
【0046】
負レンズの第1レンズ1及び第2レンズ2で負の歪曲収差を発生するが、正パワーの第3レンズ3で正の歪曲収差を発生させて、レンズ系全体の広角端における負の歪曲収差の低減を図っている。また、この歪曲収差をさらに小さくするために、第1レンズ1の像側面を中心から離れるにつれて局所曲率半径が単調増加する非球面としている。
【0047】
第2レンズ群20は、物体側から順に、正レンズ(第4レンズ4)、正レンズ(第5レンズ5)、負レンズ(第6レンズ6)、負レンズ(第7レンズ7)、正レンズ(第8レンズ8)の5枚構成としている。第4レンズ4は曲率の強い面を物体側に向けている。
【0048】
第4レンズ4の物体側近傍に絞り21を配置しているので、軸上光線の入射高は第4レンズ4で最大となり、第4レンズ4が両面とも球面の場合には第4レンズ4で負の球面収差を発生する。そこで、第4レンズ4の物体側面を中心から離れるにつれて局所曲率半径が単調増加するような非球面として、第3レンズ群30で発生する球面収差の低減を図っている。
【0049】
また、第5レンズ5と第6レンズ6とを接合し、第7レンズ7と第8レンズ8とを接合させることにより、第2レンズ群20の全長を短くしている。
【0050】
第3レンズ群30は正レンズ(第9レンズ9)の1枚で構成しているので、その全長は短い。この第9レンズ9は、物体側面を非球面として正の歪曲収差を発生させ、広角端における負の歪曲収差の絶対値が低減するようにしている。なお、図1の例では、第9レンズ9は、凸メニスカスレンズであるが、両凸レンズとしてもよい。
【0051】
フォーカス調整は、第1レンズ群10と第2レンズ群20とは動かさないで、第3レンズ群30だけを光軸方向に移動させることにより行う。撮影距離が短くなるにつれて、第3レンズ群30が物体側に出ていく。第3レンズ群30は、1枚のレンズで構成され、移動する他の機構部品も含めた移動部分が軽いので、パワーの小さい小型のモータでも高速で移動させることが可能となり、オートフォーカス調整を高速で行うことが可能になる。なお、フォーカス調整のために、第9レンズ9が移動する際に倍率色収差が変化するが、実用上問題ない程度に抑制している。
【0052】
以下、条件式を用いて本実施の形態について、より具体的に説明する。下記の条件式において、Lは広角端における光学全長、Lは望遠端における光学全長、fはレンズ系全体の広角端における焦点距離である。fGiは物体側から見て、第i番目(iは整数)のレンズ群の焦点距離である。
【0053】
また、物体側から見て、第i番目(iは整数)のレンズを第iレンズとすると、fは第iレンズの焦点距離、nは第iレンズの屈折率、νは第iレンズのアッベ数、riFは第iレンズの物体側面の曲率半径、riRは第iレンズの像側面の曲率半径、また、κ4Fは円錐定数、D4Fは4次非球面係数、dG2は第2レンズ群の光学全長である。
【0054】
本実施の形態に係るズームレンズは以下の条件式(1)〜(5)を満足している。
【0055】
式(1) |L−L|/L<0.1
式(2) 2.5<fG2/f<3
式(3) 5.0<fG3/f<6
式(4) 1.4<f/fG2<1.6
式(5) 0.5<f/fG2<0.7
条件式(1)は、使用時光学全長の最大値を短くするとともに良好な結像特性を確保するための条件を表している。使用時光学全長の最大値を短くするには、広角端における光学全長と望遠端における光学全長とを等しくするのが理想である。ただし、広角端における光学全長と望遠端における光学全長を完全に等しくしようとすると、結像特性を犠牲にする場合もある。条件式(1)はこのことを考慮して得られた条件である。条件式(1)が満足されない場合には、使用時の光学全長を短くするとともに良好な結像特性を確保することが困難となる。
【0056】
条件式(2)は、使用時光学全長を極力短くするとともに、諸収差の発生をバランス良く補正するための条件を表している。fG2/fが上限を越えると、第2レンズ群の物像間距離が長くなるために、使用時光学全長が長くなってしまう。この場合、第3レンズ群の倍率を小さくすれば光学全長が短くなるが、第3レンズ群のパワーが大きくなるので、第3レンズ群で発生する像面湾曲がアンダーになり、この像面湾曲を第1レンズ群と第2レンズ群とで補正することが困難となる。
【0057】
一方、fG2/fが下限を越えると、使用時光学全長は短くなるものの、望遠端において第1レンズ群と第2レンズ群との間に絞りを配置できるだけの空気間隔を確保することが困難となる。
【0058】
条件式(3)は、固体撮像素子に入射する最大像高における主光線の傾斜角を小さく、つまりテレセントリック性を良好にするとともに、像面湾曲を低減するための条件を表している。fG3/fが下限を超えると、テレセントリック性は良好となるものの、レンズ系全体の像面湾曲を補正しきれなくなる。
【0059】
一方、fG3/fが上限を超えると、像面湾曲は低減するものの、テレセントリック性が不十分となる。
【0060】
条件式(4)及び(5)は、第2レンズ群で発生する諸収差をバランス良く補正するとともに、使用時のレンズ系全体の光学全長を短くするための条件を表している。f/fG2が上限を超える場合、又はf/fG2が下限を超える場合は、第2レンズ群の物体側主点の物体側への偏りが不十分となる。このため、望遠端において第1レンズ群の像側主点から第2レンズ群の物体側主点までの間隔を所望の長さにしようとすると、第1レンズ群と第2レンズ群との間に絞りを配置できる空間を確保できなくなる。
【0061】
一方、f/fG2が下限を超える場合、又はf/fG2が上限を超える場合、第2レンズ群G2の物体側主点の物体側への偏りは十分となる。このため、望遠端において第1レンズ群と第2レンズ群との間に絞りを配置する空間を確保するとともに、使用時光学全長を短くすることができる。しかしながら、第5レンズのパワーが過大となるため、第5レンズで発生する球面収差、コマ収差を他のレンズでバランス良く補正することが困難となる。
【0062】
また、以下の条件式(6)〜(9)を満足することが好ましい。
【0063】
式(6) n>1.75
式(7) ν>35
式(8) n>1.6
式(9) ν>45
条件式(6)〜(9)は、広角端から望遠端への変倍に際しての軸上色収差及び倍率色収差を小さくするとともに、像面湾曲を小さくするための条件を表している。条件式(6)〜(9)のいずれかが満足されない場合には、いずれかのズーム位置において軸上色収差又は倍率色収差が大きくなるため、色にじみが目立ったり、像面湾曲が小さくならないために撮影画像の一部で結像特性が良好でないという問題を生じる。
【0064】
また、以下の条件式(10)〜(11)を満足することが好ましい。
【0065】
式(10) 0.6<f/fG1<0.9
式(11) 1.5<f/fG1<4
条件式(10)及び条件式(11)は、第1レンズ群で発生する歪曲収差を補正するとともに、第1レンズ群の光学全長を短くするための条件を表している。f/fG1又はf/fG1が上限を超える場合、歪曲収差の補正をすることが容易となるが、第1レンズ群の光学全長が長くなる。このため、使用時の光学全長及び沈胴時の光学全長が長くなる。
【0066】
一方、f/fG1又はf/fG1が下限を超える場合、第1レンズ群の光学全長を短くすることができるが、歪曲収差を補正することが困難となる。
【0067】
また、以下の条件式(12)を満足することが好ましい。
【0068】
式(12) −0.9<κ4F+8D4F4F <−0.7
条件式(12)は、第4レンズの物体側面の非球面に関する円錐定数、及び4次非球面係数を規制することにより、絞りの中央部を通過する画角の小さい光線に対して、第4レンズの物体側面の偏心敏感度を低減するための条件を表している。κ4F+8D4F4F は、非球面の球面からのずれの程度を表している。κ4F+8D4F4F が下限を越える場合には、非球面の効果により第4レンズの物体側で発生する球面収差は小さくなるが、第4レンズの物体側で発生する偏心コマ収差と偏心非点収差が過大となり、第4レンズの物体側面の偏心敏感度が高くなってしまう。
【0069】
一方、κ4F+8D4F4F が上限を越える場合には、第4レンズの物体側で発生する偏心コマ収差と偏心非点収差は小さくなるが、球面収差が補正不足となってしまう。
【0070】
また、以下の条件式(13)を満足することが好ましい。
【0071】
式(13) 0.7<dG2/fG2<1
条件式(13)は、第2レンズ群で発生する諸収差をバランス良く補正するとともに、第2レンズ群の光学全長を、短くするための条件を表している。dG2/fG2が上限を超える場合、第2レンズ群G2の光学全長を短くすることができなくなる。一方、dG2/fG2 が下限を超える場合、球面収差、コマ収差をバランス良く補正することが困難となる。
【0072】
また、以下の条件式(14)、(15)を満足することが好ましい。
【0073】
式(14) 3<r1F/r1R<7
式(15) 2<r2F/r2R<5
条件式(14)及び(15)は、第1レンズ群で発生する非点収差及び歪曲収差を補正するための条件を表している。上限を超える場合、歪曲収差の補正は容易であるが、非点収差が補正不足となる。一方下限を越える場合、歪曲収差を補正することが困難となる。
【0074】
以下、本実施の形態の実施例を示す。以下の各実施例に係るズームレンズの基本構成は、図1に示したものと同様である。
【0075】
(実施例1)
実施例1に係るズームレンズは、非使用時に第1レンズ群10、第2レンズ群20、第3レンズ群30を固体撮像素子50側に寄せる沈胴構成にしており、沈胴時光学全長を短くしている。沈胴構成は、第1レンズ群10と第2レンズ群20とを光軸方向に移動させる円筒カムのカム溝を延ばすことにより実現できる。
【0076】
実施例1のレンズの一部は、非球面としており、非球面形状は以下の(数1)で定義している。なお、(数1)〜(数3)を用いて説明する非球面、及びズーム位置の中間位置に関する説明は、以下の実施例2〜5についても同様である。
【0077】
【数1】

Figure 2004191599
【0078】
ここで、κは円錐定数、rは非球面頂点の曲率半径、D、E、F、Gはそれぞれ4次、6次、8次、10次の非球面係数、hは光軸からの高さ、Zは非球面上の光軸からの高さがhの点におけるサグ量である。
【0079】
非球面の光軸からの高さがhの点における局所曲率半径ρは、以下の(数2)により与えられる。
【0080】
【数2】
Figure 2004191599
【0081】
撮影距離が無限遠の場合の広角端の焦点距離をf、望遠端の焦点距離をfとすると、以下の(数3)の焦点距離fとなるズーム位置を中間位置と呼ぶことにする。
【0082】
【数3】
Figure 2004191599
【0083】
ズームレンズのレンズデータを以下の表1に示す。
【0084】
【表1】
Figure 2004191599
【0085】
非球面データを以下の表2に示す。
【0086】
【表2】
Figure 2004191599
【0087】
撮影距離が無限遠の場合の可変面間隔データを以下の表3に示す。
【0088】
【表3】
Figure 2004191599
【0089】
なお、表中の長さの単位はすべてmmである。rは曲率半径、dは面間隔、nd、νdはそれぞれd線における屈折率、アッベ数である。G1〜G3は第1〜第3レンズ群に対応しており、L1〜L9は第1〜第9レンズに対応しており、Pは平行平板素子40に対応している。*印を付した面は非球面である。また、表3において、d6、d17、d19は可変部の面間隔であり、図1にその位置を示しており、fは焦点距離、FはFナンバー、ω(°)は入射半画角、Lは光学全長を示している。これらの表に関する説明は、以下の各表においても同様である。
【0090】
実施例1に係るズームレンズの撮影距離が無限遠で絞り開放時の収差図を、図2〜図4に示している。図2は広角端の場合、図3は中間位置の場合、図4は望遠端の場合である。各図における(a)図は球面収差(mm)、(b)図は非点収差(mm)、(c)図は歪曲収差(%)をそれぞれ示している。
【0091】
また、球面収差図において、実線はd線、短破線はF線、長破線はC線の特性である。非点収差図において、実線はサジタル平面、破線はメリディオナル平面の特性である。図2〜図4より、ズーム位置が変化した場合でも諸収差が良好に補正されていることが分かる。
【0092】
実施例1では、固体撮像素子として、有効画素数が水平2048×垂直1536、画素ピッチが水平2.8μm×垂直2.8μm、実効画面サイズが水平5.7344mm×垂直4.3008mmのものを用いることができる。また、固体撮像素子として、実効開口率の向上のために画素ごとにマイクロレンズを設けたものを用いることができる。このことは、以下の実施例2〜5についても同様である。
【0093】
図1に示したズームレンズは、第2レンズ群の偏心敏感度が高い。このため、図1の構成では、第5レンズ5と第6レンズ6とを接合し、第7レンズ7と第8レンズ8とを接合させている。また、第4レンズ4は像側面を凹面として、必要であれば組み立て時に第4レンズ4を調心しやすいようにしている。
【0094】
第5レンズ5と第6レンズ6、第7レンズ7と第8レンズ8とを接合すると、接着剤の両面の境界では屈折率差が小さくなるため、偏心敏感度は低くなる。また、接合した場合は、面間隔誤差を発生しやすいスペーサが不要であるため、スペーサを用いる場合に比べて面間隔の誤差を小さくすることができる。
【0095】
調心を行う場合は、次のようにするとよい。第5レンズ5と第6レンズ6とを接合したものと、第7レンズ7と第8レンズ8とを接合したものをレンズ枠に組み込んだ後に、第4レンズ4を所定の位置に取り付け、偏心測定装置を利用して第2レンズ群20全体の偏心が小さくなるように、第4レンズ4の位置を調整し、最後に接着剤により第4レンズ4をレンズ枠に固定する。
【0096】
このとき、第4レンズ4の像側面が凸面の場合には、第4レンズ4を移動させようとすると、平行偏心と傾斜偏心との両方を生じるため、調心が難しくなる。これに対して、前記のように、第4レンズ4の像側面を凹面(又は平面)としていれば、第4レンズ4を傾斜させることなく平行移動させることができるため、調心が容易になる。
【0097】
また、固体撮像素子を1°以内で傾斜させることにより、固体撮像素子上の結像特性を良好にすることができる。
【0098】
以上のように、実施例1に係るズームレンズは、ズーム比が3.0倍、広角端における画角が76.5°程度で、解像度が高く、非使用時光学全長が短く、歪曲収差が良好に補正されたものとなっている。
【0099】
なお、前記のレンズの接合、調心、及び固体撮像素子の傾斜に関する説明は、以下の実施例2〜5についても同様である。
【0100】
(実施例2)
実施例2に係るズームレンズ基本構成は、実施例1と同様であるが、実施例2では一部のレンズの材質が異なっている。実施例2に係るズームレンズのレンズデータを以下の表4に示す。
【0101】
【表4】
Figure 2004191599
【0102】
非球面データを以下の表5に示す。
【0103】
【表5】
Figure 2004191599
【0104】
撮影距離が無限遠の場合の可変面間隔データを以下の表6に示す。
【0105】
【表6】
Figure 2004191599
【0106】
実施例2に係るズームレンズの撮影距離が無限遠で絞り開放時の収差図を、図5〜図7に示している。図5〜図7より、ズーム位置が変化した場合でも諸収差が良好に補正されていることが分かる。
【0107】
本実施例においても、第4レンズの像面側を凹面としているので、必要であれば、実施例1と同様に、第4レンズの調心を容易に行うことができる。また、固体撮像素子を1°以内で傾斜させることにより、固体撮像素子上の結像特性を良好にすることができる。
【0108】
以上のように、実施例2に係るズームレンズは、ズーム比が3.0倍、広角端における画角が76.5°程度で、解像度が高く、非使用時光学全長が短く、歪曲収差が良好に補正されたものとなっている。
【0109】
(実施例3)
実施例3に係るズームレンズ基本構成は、実施例1と同様であるが、実施例3では一部のレンズの材質が異なっている。実施例3に係るズームレンズのレンズデータを以下の表7に示す。
【0110】
【表7】
Figure 2004191599
【0111】
非球面データを以下の表8に示す。
【0112】
【表8】
Figure 2004191599
【0113】
撮影距離が無限遠の場合の可変面間隔データを以下の表9に示す。
【0114】
【表9】
Figure 2004191599
【0115】
実施例3に係るズームレンズの撮影距離が無限遠で絞り開放時の収差図を、図8〜図10に示している。図8〜図10より、ズーム位置が変化した場合でも諸収差が良好に補正されていることが分かる。
【0116】
本実施例においても、第4レンズの像面側を凹面としているので、必要であれば、実施例1と同様に、第4レンズの調心を容易に行うことができる。また、固体撮像素子を1°以内で傾斜させることにより、固体撮像素子上の結像特性を良好にすることができる。
【0117】
以上のように、実施例3に係るズームレンズは、ズーム比が3.0倍、広角端における画角が76.5°程度で、解像度が高く、非使用時光学全長が短く、歪曲収差が良好に補正されたものとなっている。
【0118】
(実施例4)
実施例4に係るズームレンズ基本構成は、実施例1と同様であるが、実施例4では一部のレンズの材質が異なっている。実施例4に係るズームレンズのレンズデータを以下の表10に示す。
【0119】
【表10】
Figure 2004191599
【0120】
非球面データを以下の表11に示す。
【0121】
【表11】
Figure 2004191599
【0122】
撮影距離が無限遠の場合の可変面間隔データを以下の表12に示す。
【0123】
【表12】
Figure 2004191599
【0124】
実施例4に係るズームレンズの撮影距離が無限遠で絞り開放時の収差図を、図11〜図13に示している。図11〜図13より、ズーム位置が変化した場合でも諸収差が良好に補正されていることが分かる。
【0125】
本実施例においても、第4レンズの像面側を凹面としているので、必要であれば、実施例1と同様に、第4レンズの調心を容易に行うことができる。また、固体撮像素子を1°以内で傾斜させることにより、固体撮像素子上の結像特性を良好にすることができる。
【0126】
以上のように、実施例4に係るズームレンズは、ズーム比が3.0倍、広角端における画角が76.5°程度で、解像度が高く、非使用時光学全長が短く、歪曲収差が良好に補正されたものとなっている。
【0127】
(実施例5)
実施例5に係るズームレンズ基本構成は、実施例1と同様であるが、実施例4では一部のレンズの材質が異なっている。実施例5に係るズームレンズのレンズデータを以下の表13に示す。
【0128】
【表13】
Figure 2004191599
【0129】
非球面データを以下の表14に示す。
【0130】
【表14】
Figure 2004191599
【0131】
撮影距離が無限遠の場合の可変面間隔データを以下の表15に示す。
【0132】
【表15】
Figure 2004191599
【0133】
実施例5に係るズームレンズの撮影距離が無限遠で絞り開放時の収差図を、図14〜図16に示している。図14〜図16より、ズーム位置が変化した場合でも諸収差が良好に補正されていることが分かる。
【0134】
本実施例においても、第4レンズの像面側を凹面としているので、必要であれば、実施例1と同様に、第4レンズの調心を容易に行うことができる。また、固体撮像素子を1°以内で傾斜させることにより、固体撮像素子上の結像特性を良好にすることができる。
【0135】
以上のように、実施例5に係るズームレンズは、ズーム比が3.0倍、広角端における画角が76.5°程度で、解像度が高く、非使用時光学全長が短く、歪曲収差が良好に補正されたものとなっている。
【0136】
前記実施例1〜5の前記条件式(1)〜(15)の値を表16に示す。表16中、E−04とあるのは、×10−4のことである。
【0137】
【表16】
Figure 2004191599
【0138】
(実施の形態2)
図17は、本発明の実施の形態2に係る電子スチルカメラの概略構成図を示したものである。図17において、60はズームレンズ、51は固体撮像素子、61は液晶モニタ、11は第1レンズ群、22は絞り、21は第2レンズ群、31は第3レンズ群である。
【0139】
筐体62の前側にズームレンズ60が配置され、ズームレンズ60の後側には、物体側から順に、光学ローパスフィルタ41、固体撮像素子51が配置されている。筐体62の後側に液晶モニタ61が配置され、固体撮像素子51と液晶モニタ61とは近接している。
【0140】
光学ローパスフィルタ41は、物体側から順に、第1水晶板、第2水晶板、第3水晶板を透明接着剤により互いに接合したものである。3枚の水晶板は平行平面であり、各光学軸はいずれも光軸に対して45°傾斜している。また、各水晶板の光学軸を固体撮像素子51の撮像面52に射影した方向は、ズームレンズ60側から見て、第1水晶板については画面水平方向から左回りに45°回転した方向、第2水晶板については画面水平方向から右回りに45°回転した方向、第3水晶板については画面水平方向となっている。光学ローパスフィルタ41は、固体撮像素子51の画素構造に起因するモアレなどの誤信号の発生を防いでいる。光学ローパスフィルタ41の物体側面には、赤外光を反射し、可視光を透過させる光学多層膜が蒸着されている。
【0141】
固体撮像素子51は、有効画素数が水平2048×垂直1536、画素ピッチが水平2.8μm×垂直2.8μm、有効画面サイズが水平5.7344mm×垂直4.3008mmであり、各画素に微小正レンズが設けられている。固体撮像素子51の物体側にはカバーガラス42が設けられている。ズームレンズ60による被写体の像が撮像面52に形成される。
【0142】
ズームレンズ60として、図1に示したズームレンズが用いられている。ズームレンズ60は物体側から順に、第1レンズ群11、絞り22、第2レンズ群21、第3レンズ群31で構成されている。
【0143】
鏡筒は、移動鏡筒63、第1の円筒カム64、主鏡筒65、第2の円筒カム66、第2レンズ群枠67、第3レンズ群枠68で構成されている。第1レンズ群11は移動鏡筒63に取り付けられ、第2レンズ群21と絞り22とは第2レンズ群枠67に取り付けられ、第3レンズ群31は第3レンズ群枠68に取り付けられている。第2の円筒カム66を回転させると、第1の円筒カム64が回転しながら光軸方向に移動し、第1の円筒カム64が回転すると、移動鏡筒63と第2レンズ群枠67が移動するようになっている。こうして、第2の円筒カム66を回転させると、第1レンズ群11と第2レンズ群21とが固体撮像素子51を基準にした所定の位置に移動するので、広角端から望遠端までの変倍を行うことができる。
【0144】
第3レンズ群枠68はフォーカス調整用モータにより光軸方向に移動可能である。モータにより第3レンズ群31を光軸方向に移動させながら撮影画像の高周波成分がピークとなる位置を検出して、その位置に第3レンズ群31を移動させれば、オートフォーカス調整を行うことができる。
【0145】
非使用時に第1レンズ群11、第2レンズ群21、第3レンズ群31をすべて固体撮像素子51側に寄せれば、沈胴式となり、ズームレンズの非使用時の光学全長を非常に短くすることができる。第1レンズ群11と第2レンズ群21とを固体撮像素子51側に寄せるには、第1の円筒カム64と第2の円筒カム66のカム溝を伸ばすことにより可能となる。
【0146】
こうして、ズーム比が2.5〜3.2倍、広角端における画角が70°〜80°程度で、解像度が高く、非使用時の奥行が薄い電子スチルカメラを提供することができる。
【0147】
なお、図17に示した電子スチルカメラのズームレンズには、前記実施例1〜5に示したいずれかのズームレンズを用いてもよい。
【0148】
また、図17に示した電子スチルカメラの光学系は、動画を対象とするビデオカメラに用いることもできる。この場合、解像度の高い静止画だけでなく、動画も撮影することができる。
【0149】
(実施の形態3)
図18は実施の形態3に係る電子スチルカメラの腰部構成図を示したものである。図17と同一構成のものは同一番号を付して、その詳細な説明は省略する。図18は、図17に示したような電子スチルカメラにおいて、ズームレンズ60に対して固体撮像素子51を傾斜させて取り付けられるように変更した構成を示したものである。
【0150】
固体撮像素子51は、取り付け板70が取り付けられている。取り付け板70には周辺部の3個所に穴が設けられ、主鏡筒65には取り付け板70の3個所の穴に対応する3個所にビス穴が設けられている。主鏡筒65の3つのビス穴のうちの2つの近傍に2つの穴が設けられ、その2つの穴にはそれぞれバネ72が挿入されている。取り付け板70を主鏡筒65に取り付け、3本のビス71(1本のビスは図示せず)が、取り付け板70の3つの穴を貫通して主鏡筒に取り付けられている。このとき、バネ72が取り付け板70を押すように作用するので、バネ72の近傍のビス71を回すことにより、固体撮像素子51の傾斜角と傾斜方位を自由に変えることができる。調整完了後に3本のビスを接着剤で固定すれば、その後はズームレンズ60に対する固体撮像素子51の位置、姿勢を安定に保持することができる。
【0151】
このようにすると、ズームレンズ60の各レンズ面が偏心している場合、固体撮像素子51をその撮像面52がズームレンズ60の光軸と垂直となるように取り付けると、撮像面52の一部の領域で結像特性が良くない場合があるが、固体撮像素子51を適切に傾斜させることにより、撮像面52に生じていた結像特性の良くない領域の結像特性を改善することができる。
【0152】
固体撮像素子51の傾斜角範囲は1°程度にするとよい。固体撮像素子51の傾斜調整は、実際に広角端から望遠端までのいくつかのズーム位置で撮影し、固体撮像素子51からの出力信号から結像特性の良くない領域を探し、次に、出力信号を見ながら、2つのバネ72の近傍にある2本のビスを回して、結像特性の良くない領域の結像特性が良好になるように、固体撮像素子51の傾斜調整を行うとよい。
【0153】
このように、実施の形態3における電子スチルカメラは、偏心が存在しても、固体撮像素子を傾斜させることにより固体撮像素子の撮像面上の結像特性を良好にできるズームレンズを用いるので、撮影画像の結像特性を全領域で良好にすることができる。
【0154】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、ズーム比が2.5〜3.2倍、広角端における画角が70°〜80°で、解像度が高く、非使用時光学全長が短いズームレンズを提供することができる。また、本発明に係るズームレンズを用いることにより、解像度が高く、非使用時の奥行が薄い電子スチルカメラ及びビデオカメラを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1に係るズームレンズの構成図
【図2】本発明の実施例1に係るズームレンズの広角端の収差図
【図3】本発明の実施例1に係るズームレンズの中間位置の収差図
【図4】本発明の実施例1に係るズームレンズの望遠端の収差図
【図5】本発明の実施例2に係るズームレンズの広角端の収差図
【図6】本発明の実施例2に係るズームレンズの中間位置の収差図
【図7】本発明の実施例2に係るズームレンズの望遠端の収差図
【図8】本発明の実施例3に係るズームレンズの広角端の収差図
【図9】本発明の実施例3に係るズームレンズの中間位置の収差図
【図10】本発明の実施例3に係るズームレンズの望遠端の収差図
【図11】本発明の実施例4に係るズームレンズの広角端の収差図
【図12】本発明の実施例4に係るズームレンズの中間位置の収差図
【図13】本発明の実施例4に係るズームレンズの望遠端の収差図
【図14】本発明の実施例5に係るズームレンズの広角端の収差図
【図15】本発明の実施例5に係るズームレンズの中間位置の収差図
【図16】本発明の実施例5に係るズームレンズの望遠端の収差図
【図17】本発明の実施の形態2に係る電子スチルカメラの概略構成図
【図18】本発明の実施の形態3に係る電子スチルカメラの要部構成図
【符号の説明】
10,11 第1レンズ群
20,21 第2レンズ群
30,31 第3レンズ群
21,22 絞り
40 平行平板素子
50 撮像面
1 第1レンズ
2 第2レンズ
3 第3レンズ
4 第4レンズ
5 第5レンズ
6 第6レンズ
7 第7レンズ
8 第8レンズ
9 第9レンズ
60 ズームレンズ
51 固体撮像素子
61 液晶モニタ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a zoom lens, and particularly to a high-quality zoom lens used for an electronic still camera and a video camera.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art With the progress and spread of personal computers, electronic still cameras have rapidly spread as image input devices. The total number of pixels of a solid-state imaging device used for an electronic still camera exceeds 1 million pixels, and recently, an electronic still camera equipped with a solid-state imaging device having a total number of pixels exceeding 3 million pixels has also been commercialized. In addition, video cameras have come to be equipped with a function capable of shooting high-quality still images in addition to moving images.
[0003]
The optical system of an electronic still camera includes an imaging lens, an optical low-pass filter, and a solid-state imaging device in this order from the object side. A real image corresponding to the subject is formed on the light receiving surface of the solid-state imaging device by the imaging lens. The solid-state imaging device performs spatial sampling by a pixel structure and outputs a video signal of an image formed on an imaging surface. Since the solid-state imaging device is thin, light, and small, the size of the electronic still camera can be reduced.
[0004]
A solid-state image sensor performs spatial sampling by a pixel structure. In order to remove aliasing generated in this case, an optical low-pass filter is generally arranged between an imaging lens and the solid-state image sensor to form a zoom lens. High frequency components are removed from the image. The optical low-pass filter is generally formed of a quartz plate, and utilizes the birefringence of quartz to emit an ordinary ray and an extraordinary ray separately and in parallel when natural light enters.
[0005]
In the solid-state imaging device, when the number of pixels is increased in a state where the screen size is the same, the pixel pitch decreases, so that the aperture ratio decreases and the light receiving sensitivity decreases. Therefore, a minute positive lens is provided for each pixel of the solid-state imaging device to improve the effective aperture ratio and prevent a decrease in light receiving sensitivity. In this case, in order to allow most of the light emitted from the minute positive lens to reach each corresponding pixel, the zoom lens needs to make the principal ray incident on each pixel close to parallel to the optical axis, that is, to have good telecentricity. is there.
[0006]
There are many types of electronic still cameras. One type is a compact type equipped with a zoom lens having a zoom ratio of 2 to 3 times. The compact type is required to be easy to carry, and it is necessary to shorten at least the optical overall length (the distance from the vertex of the lens surface closest to the object side of the entire lens system to the imaging surface of the solid-state imaging device) when not in use. In addition, a zoom lens having higher imaging performance and a zoom lens having a wider angle of view on the wide-angle side are required.
[0007]
As a zoom lens suitable for a compact type, the zoom lens includes, in order from the object side, a first lens group having a negative refractive power and a second lens group having a positive refractive power, and is changed by changing an interval between the two lens groups. A two-group zoom lens that performs magnification is conceivable. Such a two-unit zoom lens is characterized by being suitable for a wide angle, but has a problem that the zoom ratio is as small as about twice. In order to perform focus adjustment, it is necessary to move at least one of the two lens groups. However, since both lens groups are large and heavy, there is a problem that they are not suitable for auto focus. In order to solve this problem, many three-group zoom lenses in which a third lens group having a positive power is arranged on the image side of the two-group zoom lens have been proposed (for example, see Patent Documents 1 to 4).
[0008]
These three-unit zoom lenses are composed of, in order from the object side, a first lens unit having negative power, a second lens unit having positive power, and a third lens unit having positive power, and when zooming from the wide-angle end to the telephoto end. The air gap between the first lens group and the second lens group monotonically decreases, the air gap between the second lens group and the third lens group monotonically increases, and the third lens group is fixed or moved. Has become.
[0009]
Focus adjustment is also performed by moving the third lens group in the optical axis direction. The third lens group has an effect of improving telecentricity. Further, since the third lens group is composed of a single lens having a small outer diameter, the third lens group can be moved at high speed even with a small motor having small power, which is suitable for autofocusing. Since the movement of the first lens group and the second lens group is performed by the cylindrical cam, it is possible to use the cylindrical cam to bring all three lens groups closer to the solid-state imaging device side when not in use to form a collapsed lens. Therefore, an electronic still camera equipped with such a zoom lens can reduce the depth when not in use.
[0010]
Here, a compact electronic still camera is required to have a small depth when not in use from the viewpoint of portability, and a higher resolution of a captured image is required. To reduce the depth of the camera body when not in use, it is preferable to reduce the screen size of the solid-state imaging device and to shorten the entire optical length of the zoom lens when not in use. In order to shorten the total optical length when not in use, it is preferable to adopt the collapsible configuration as described above. Further, it is preferable to reduce the total length of each lens unit and the interval between the lens units during collapsing.
[0011]
In order to increase the resolution of a captured image, it is preferable to increase the number of pixels of the solid-state imaging device and increase the resolution of the zoom lens. However, when the screen size of the solid-state imaging device is reduced and the number of pixels is increased, it is necessary to pay attention to the fact that the image pitch of the zoom lens is deteriorated due to the influence of diffraction because the pixel pitch becomes very small. In order to reduce the influence of diffraction, it is preferable to reduce the F value of the zoom lens.
[0012]
Also, considering that an image of the peripheral portion may be cut out from the captured image, it is desired that the captured image has a more uniform resolution over the entire screen. Although the resolution uniformity of the solid-state imaging device is very good, the resolution characteristics of the zoom lens tend to be generally high at the center of the screen but low at the periphery of the screen. In addition, as the angle of view is increased, it tends to be difficult to correct distortion.
[0013]
[Patent Document 1]
JP-A-10-39214
[0014]
[Patent Document 2]
JP-A-10-307258
[0015]
[Patent Document 3]
JP 2001-42218 A
[0016]
[Patent Document 4]
JP 2001-141997 A
[0017]
[Problems to be solved by the invention]
However, the configuration of Patent Document 1 does not sufficiently correct the wide angle of view and the distortion, and the configurations of Patent Documents 2 and 3 have insufficient correction of the distortion. In this case, since the total length of each lens group is long, there has been a problem that the total optical length when not used cannot be shortened.
[0018]
In addition, the zoom lens for an electronic still camera has a problem that the processing tolerance of the lens element and the assembly tolerance of the zoom lens unit are very strict compared to the zoom lens used for a 35 mm film camera. This is because the diagonal length of the effective screen of a 35 mm film camera (36 mm horizontal × 24 mm vertical) is about 43.3 mm, whereas the diagonal length of the effective screen of a solid-state imaging device is considerably small. I have.
[0019]
In addition, the collapsible configuration requires a movable lens barrel that moves during zooming and a fixed lens barrel that holds the movable lens barrel, but if the total optical length during use is too long compared to the total optical length during collapse, However, since the fixed lens barrel cannot stably hold the movable lens barrel, there is a problem in that some lens groups are decentered, and the imaging characteristics of a captured image are deteriorated. For this reason, even if the design performance of the zoom lens is good, it is difficult to achieve an imaging performance close to the design performance in mass production because the processing tolerance and assembly tolerance of the lens element and the lens barrel part are extremely tight. There was a problem.
[0020]
The present invention has been made to solve the conventional problems as described above, and has a high resolution, a short overall optical length when not in use, a good correction of distortion, and a low eccentric sensitivity zoom lens. It is an object to provide an electronic still camera and a video camera using the same.
[0021]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the zoom lens according to the present invention comprises, in order from the object side, a first lens unit having negative power, a second lens unit having positive power, a third lens unit having positive power, and a second lens unit having positive power. A zoom lens having an aperture fixed to the object side of the lens group,
The lenses constituting the first lens group are, in order from the object side, a first lens of a negative meniscus lens having a surface with a strong curvature facing the image side and a second lens of a negative meniscus lens having a surface having a strong curvature facing the image side. A second lens and a third positive lens,
The second lens group includes, in order from the object, a fourth lens of a positive lens, a fifth lens of a positive lens, a sixth lens of a negative lens, a seventh lens of a negative lens, and a positive lens. And the eighth lens of
The lens constituting the third lens group is a ninth lens of a positive lens,
Both the image side surface of the first lens and the object side surface of the fourth lens are aspheric surfaces whose local radius of curvature monotonically increases as the distance from the center increases,
The object side surface of the ninth lens is an aspheric surface,
When the shooting distance is infinity, upon zooming from the wide-angle end to the telephoto end, the first lens group draws a locus convex toward the image side, and the second lens group moves monotonously to the object side,
The zoom ratio when the shooting distance is infinity is in the range of 2.5 to 3.2 times, the angle of view at the wide-angle end is in the range of 70 ° to 80 °,
The distance from the vertex on the object side surface of the zoom lens to the image plane at the wide-angle end is represented by LW, The distance from the vertex of the object side surface of the zoom lens at the telephoto end to the image plane is LTF is the focal length of the entire lens system at the wide-angle end where the shooting distance is infinity.W, The focal length of the second lens group is fG2, The focal length of the third lens group is fG3And the focal length of the fourth lens from the object side is f4, The focal length of the eighth lens from the object side8Then
| LW-LT| / LW<0.1
2.5 <fG2/ FW<3
5 <fG3/ FW<6
1.4 <f4/ FG2<1.6
0.5 <f8/ FG2<0.7
Is satisfied.
[0022]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
According to the present invention, in a three-unit zoom lens including, in order from the object side, a first lens unit having negative power, a second lens unit having positive power, and a third lens unit having positive power, a predetermined relationship is satisfied. Accordingly, a zoom lens having a high resolution and a short overall optical length when not in use can be realized.
[0023]
In the present invention, the refractive indices of the fourth lens and the fifth lens are each set to n4, N5And the Abbe numbers of the fourth lens and the fifth lens are respectively ν4, Ν5Then
n4> 1.75
ν4> 35
n5> 1.6
ν5> 45
Is preferably satisfied. According to this configuration, it is possible to reduce the axial chromatic aberration and the chromatic aberration of magnification at the time of zooming from the wide-angle end to the telephoto end, and to reduce the curvature of field.
[0024]
Further, the focal length of the first lens group is fG1, The focal length of the first lens is f1, The focal length of the second lens is f2Then
0.6 <f1/ FG1<0.9
1.5 <f2/ FG1<4
Is preferably satisfied. According to this configuration, it is possible to correct the distortion generated in the first lens group and to shorten the total optical length of the first lens group.
[0025]
The radius of curvature of the object side surface of the fourth lens is r.4F, The cone constant κ4FThe fourth order aspheric coefficient is D4FThen
−0.9 <κ4F+ 8D4Fr4F 3<-0.7
Is preferably satisfied. According to this configuration, it is possible to reduce the sensitivity of the fourth lens to the eccentricity of the object side surface with respect to the light beam having a small angle of view that passes through the central portion of the stop.
[0026]
Further, the focal length of the second lens group is fG2And the total optical length is dG2Then
0.7 <dG2/ FG2<1
Is preferably satisfied. According to this configuration, various aberrations occurring in the second lens group can be corrected in a well-balanced manner, and the total optical length of the second lens group can be shortened.
[0027]
Also, the radius of curvature of the object side surface of the first lens is r1F, The radius of curvature of the image side1RThe radius of curvature of the object side surface of the second lens as r2F, The radius of curvature of the image side2RThen
3 <r1F/ R1R<7
2 <r2F/ R2R<5
Is preferably satisfied. According to this configuration, it is easy to correct astigmatism and distortion generated in the first lens group.
[0028]
It is preferable that the fifth lens and the sixth lens are joined. According to this configuration, the overall length of the second lens group can be shortened, and the eccentric sensitivity of the second lens group can be reduced.
[0029]
Preferably, the seventh lens and the eighth lens are joined. According to this configuration, the overall length of the second lens group can be shortened, and the eccentric sensitivity of the second lens group can be reduced.
[0030]
The image side surface of the fourth lens is preferably a flat surface or a concave surface. According to this configuration, alignment is facilitated.
[0031]
Further, an electronic still camera according to the present invention includes any one of the zoom lenses and a solid-state imaging device. According to this configuration, it is possible to provide an electronic still camera having a high resolution and a small depth when not in use.
[0032]
In the above configuration, it is preferable that the solid-state imaging device is capable of adjusting a tilt. According to this configuration, the imaging characteristics of the imaging surface can be improved, and the imaging characteristics can be improved over the entire area of the captured image.
[0033]
In addition, a video camera according to the present invention includes any one of the zoom lenses and a solid-state imaging device. According to this configuration, a video camera having a high resolution and a small depth when not in use can be provided.
[0034]
(Embodiment 1)
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the zoom lens according to the present embodiment, the zoom ratio when the shooting distance is infinity is in the range of 2.5 to 3.2 times, and the angle of view at the wide-angle end is in the range of 70 ° to 80 °. With this configuration, it is possible to realize a zoom lens having a high resolution, a short overall optical length when not in use, good correction of distortion, and low sensitivity to eccentricity.
[0035]
FIG. 1 is a configuration diagram of a zoom lens according to an embodiment of the present invention. FIG. 1A shows a state at a wide angle end, FIG. 1B shows a state at an intermediate position, and FIG. The state of is shown.
[0036]
The zoom lens shown in this figure includes, in order from the object side, a first lens group 10 having negative power, a second lens group 20 having positive power, and a third lens group 30 having positive power. On the image side, the optical low-pass filter 40 and the solid-state imaging device 50 are arranged in this order from the object side, and an image of the subject is formed on the imaging surface of the solid-state imaging device 50.
[0037]
The optical low-pass filter 40 includes an infrared cut filter and three quartz plates, and has a cover glass for protecting the solid-state imaging device 50. In the illustration of the optical low-pass filter 40 in FIG. 1, the infrared cut filter, the optical low-pass filter, and the cover glass are represented by one equivalent parallel plate element.
[0038]
The zoom lens according to the present embodiment is a three-unit zoom lens based on a two-unit zoom lens arranged in the order of negative power and positive power in order from the object side, and a positive-power lens group added to the image side. . The zooming of the zoom lens is performed by changing the distance between the first lens group 10 and the second lens group 20 and moving the third lens group 30 in the optical axis direction. In this case, the first lens group 10 draws a locus convex on the image side.
[0039]
The focus adjustment is performed by moving the third lens group 30 in the optical axis direction. Since the third lens group 30 is the lightest of the three lens groups, it is suitable for autofocusing in which high-speed movement of the focus adjustment lens group is desired. Further, since the third lens group 30 has an effect of improving telecentricity, it is useful when a micro lens is mounted on a solid-state imaging device.
[0040]
To reduce the total optical length of the three-unit zoom lens when not used (the distance from the vertex of the lens surface closest to the object side of the entire lens system to the imaging surface of the solid-state imaging device), the total length of the three lens units must be reduced. Good. Therefore, as will be described later, each of the three lens groups has a reduced number of components, and the overall length of each lens group is made as short as possible.
[0041]
Here, in a compact electronic still camera, it is required to reduce the overall optical length when not in use and to reduce the outer diameter of the zoom lens barrel. Since the rotation angle of the cylindrical cam has an upper limit of, for example, 120 ° or less, when the diameter of the cylindrical cam is reduced, the inclination angle of the cam groove is increased, and the first lens group 10 and the second lens group 20 are smoothly moved. Becomes difficult.
[0042]
Further, the lens barrel is composed of one fixed lens barrel and one or more movable lens barrels. In order to shorten the total optical length when retracted, it is necessary to shorten the fixed lens barrel and the movable lens barrel. However, when the ratio of the maximum value of the total optical length in use to the total optical length in the collapsed state is large, the first lens group 10 and the second lens group 20 are easily decentered with each other, and the imaging characteristics of the entire lens system are increased. Deteriorates. To solve these problems, it is effective to shorten the maximum value of the total optical length during use.
[0043]
Therefore, in the present invention, the maximum value of the optical total length in use is shortened by reducing the difference between the optical total length at the wide-angle end and the optical total length at the telephoto end, as described later. In addition, the focal length of the second lens group 20 and the focal length of the third lens group 30 are appropriately set, and the focal length of the fourth lens 4 and the focal length of the eighth lens 8 are appropriately set. The optical overall length is shortened during use after the image characteristics are improved.
[0044]
When the negative and positive two-unit zoom lens is used, the total optical length becomes the longest at the wide-angle end or the telephoto end, and becomes shortest at the middle zoom position. When a third lens group fixed at a positive power and located at the image side of the two-unit zoom lens is disposed, the third lens group is the longest at the wide-angle end or the telephoto end, and the shortest at an intermediate zoom position.
[0045]
The zoom lens according to the present invention has the following features to shorten the total length of each lens group. As shown in FIG. 1, the first lens group 10 includes, in order from the object side, a negative lens (first lens 1), a negative lens (second lens 2), and a positive lens (third lens) in order to shorten the overall length. Lens 3) is composed of three lenses. The first lens is a negative meniscus lens having a surface having a strong curvature facing the image side, the second lens is a negative meniscus lens having a surface having a strong curvature facing the image side, and the third lens is having a strong curvature. This is a positive lens whose surface faces the object side.
[0046]
Negative distortion occurs in the first lens 1 and the second lens 2 of the negative lens, but positive distortion occurs in the third lens 3 having positive power, and negative distortion at the wide-angle end of the entire lens system. Is being reduced. In order to further reduce the distortion, the first lens 1 has an aspheric surface whose local radius of curvature monotonically increases as the image side surface moves away from the center.
[0047]
The second lens group 20 includes, in order from the object side, a positive lens (fourth lens 4), a positive lens (fifth lens 5), a negative lens (sixth lens 6), a negative lens (seventh lens 7), and a positive lens (Eighth lens 8). The fourth lens 4 has a surface with a strong curvature facing the object side.
[0048]
Since the stop 21 is arranged in the vicinity of the object side of the fourth lens 4, the incident height of the axial ray becomes maximum at the fourth lens 4, and when the fourth lens 4 has a spherical surface on both sides, the fourth lens 4 does not. Generates negative spherical aberration. Therefore, the spherical aberration generated in the third lens group 30 is reduced as an aspheric surface in which the local radius of curvature monotonically increases as the object side surface of the fourth lens 4 moves away from the center.
[0049]
Also, the fifth lens 5 and the sixth lens 6 are joined, and the seventh lens 7 and the eighth lens 8 are joined, so that the entire length of the second lens group 20 is shortened.
[0050]
Since the third lens group 30 is composed of one positive lens (the ninth lens 9), its total length is short. The ninth lens 9 generates a positive distortion with the object side surface being an aspheric surface, so that the absolute value of the negative distortion at the wide-angle end is reduced. In the example of FIG. 1, the ninth lens 9 is a convex meniscus lens, but may be a biconvex lens.
[0051]
Focus adjustment is performed by moving only the third lens group 30 in the optical axis direction without moving the first lens group 10 and the second lens group 20. As the photographing distance becomes shorter, the third lens group 30 moves toward the object side. The third lens group 30 is composed of one lens, and the moving part including other moving mechanical parts is light, so that even a small motor with small power can be moved at high speed, and the auto focus adjustment can be performed. It can be performed at high speed. Although the chromatic aberration of magnification changes when the ninth lens 9 moves for the purpose of focus adjustment, the chromatic aberration of magnification is suppressed to such an extent that there is no practical problem.
[0052]
Hereinafter, the present embodiment will be described more specifically using conditional expressions. In the following conditional expression, LWIs the total optical length at the wide-angle end, LTIs the total optical length at the telephoto end, fWIs the focal length at the wide angle end of the entire lens system. fGiIs the focal length of the ith (i is an integer) lens group as viewed from the object side.
[0053]
When the i-th lens (i is an integer) as viewed from the object side is the i-th lens, fiIs the focal length of the i-th lens, niIs the refractive index of the i-th lens, νiIs the Abbe number of the i-th lens, riFIs the radius of curvature of the object side surface of the i-th lens, riRIs the radius of curvature of the image side surface of the i-th lens, and κ4FIs the conic constant, D4FIs the fourth order aspheric coefficient, dG2Is the total optical length of the second lens group.
[0054]
The zoom lens according to the present embodiment satisfies the following conditional expressions (1) to (5).
[0055]
Formula (1) | LW-LT| / LW<0.1
Formula (2) 2.5 <fG2/ FW<3
Equation (3) 5.0 <fG3/ FW<6
Equation (4) 1.4 <f4/ FG2<1.6
Equation (5) 0.5 <f8/ FG2<0.7
Conditional expression (1) represents a condition for shortening the maximum value of the total optical length during use and ensuring good imaging characteristics. In order to shorten the maximum value of the total optical length at the time of use, it is ideal that the total optical length at the wide-angle end is equal to the total optical length at the telephoto end. However, if the total optical length at the wide-angle end and the total optical length at the telephoto end are to be made completely equal, the imaging characteristics may be sacrificed in some cases. Conditional expression (1) is a condition obtained in consideration of this. If conditional expression (1) is not satisfied, it becomes difficult to shorten the total optical length during use and to ensure good imaging characteristics.
[0056]
Conditional expression (2) represents conditions for shortening the total optical length during use as much as possible and for correcting the occurrence of various aberrations in a well-balanced manner. fG2/ FWExceeds the upper limit, the distance between the object and the image of the second lens group becomes long, so that the total optical length in use becomes long. In this case, if the magnification of the third lens group is reduced, the total optical length is shortened, but the power of the third lens group is increased. Is difficult to correct by the first lens group and the second lens group.
[0057]
On the other hand, fG2/ FWIs less than the lower limit, the overall optical length becomes short in use, but it is difficult to secure an air gap at the telephoto end between the first lens unit and the second lens unit so that a stop can be arranged.
[0058]
Conditional expression (3) represents a condition for reducing the inclination angle of the principal ray at the maximum image height incident on the solid-state imaging device, that is, improving the telecentricity and reducing the field curvature. fG3/ FWExceeds the lower limit, the telecentricity is improved, but the field curvature of the entire lens system cannot be corrected.
[0059]
On the other hand, fG3/ FWExceeds the upper limit, the field curvature is reduced, but the telecentricity becomes insufficient.
[0060]
Conditional expressions (4) and (5) represent conditions for correcting various aberrations occurring in the second lens group in a well-balanced manner, and for shortening the total optical length of the entire lens system during use. f4/ FG2Exceeds the upper limit, or f8/ FG2Is less than the lower limit, the deviation of the object-side principal point of the second lens unit toward the object side is insufficient. Therefore, if the distance from the image-side principal point of the first lens group to the object-side principal point of the second lens group is set to a desired length at the telephoto end, the distance between the first and second lens groups is reduced. It becomes impossible to secure a space in which the aperture can be arranged.
[0061]
On the other hand, f4/ FG2Exceeds the lower limit, or f8/ FG2Exceeds the upper limit, the bias of the object side principal point of the second lens group G2 toward the object side is sufficient. For this reason, at the telephoto end, a space for arranging the stop between the first lens group and the second lens group can be secured, and the total optical length during use can be shortened. However, since the power of the fifth lens becomes excessive, it becomes difficult to correct spherical aberration and coma generated by the fifth lens with good balance by other lenses.
[0062]
Further, it is preferable to satisfy the following conditional expressions (6) to (9).
[0063]
Equation (6) n4> 1.75
Equation (7) ν4> 35
Equation (8) n5> 1.6
Equation (9) ν5> 45
The conditional expressions (6) to (9) represent conditions for reducing the axial chromatic aberration and the chromatic aberration of magnification upon zooming from the wide-angle end to the telephoto end, and for reducing the field curvature. If any one of the conditional expressions (6) to (9) is not satisfied, the axial chromatic aberration or the chromatic aberration of magnification increases at any zoom position, so that color blur does not stand out or the field curvature does not decrease. There is a problem that the imaging characteristics are not good in a part of the captured image.
[0064]
Further, it is preferable to satisfy the following conditional expressions (10) to (11).
[0065]
Equation (10) 0.6 <f1/ FG1<0.9
Equation (11) 1.5 <f2/ FG1<4
Conditional expressions (10) and (11) represent conditions for correcting the distortion generated in the first lens group and shortening the total optical length of the first lens group. f1/ FG1Or f2/ FG1Exceeds the upper limit, it becomes easy to correct distortion, but the total optical length of the first lens group becomes long. For this reason, the total optical length when used and the total optical length when retracted are increased.
[0066]
On the other hand, f1/ FG1Or f2/ FG1Exceeds the lower limit, the total optical length of the first lens group can be shortened, but it becomes difficult to correct distortion.
[0067]
Further, it is preferable that the following conditional expression (12) is satisfied.
[0068]
Equation (12) −0.9 <κ4F+ 8D4Fr4F 3<-0.7
Conditional expression (12) satisfies the condition that the conical constant relating to the aspherical surface on the object side surface of the fourth lens and the fourth-order aspherical surface coefficient are restricted, so that the light beam passing through the central portion of the stop and having a small angle of view is converted into the fourth lens. This represents a condition for reducing the eccentric sensitivity of the object side surface of the lens. κ4F+ 8D4Fr4F 3Represents the degree of deviation of the aspherical surface from the spherical surface. κ4F+ 8D4Fr4F 3Is less than the lower limit, the spherical aberration generated on the object side of the fourth lens decreases due to the effect of the aspherical surface, but the eccentric coma and the eccentric astigmatism generated on the object side of the fourth lens become excessive. The sensitivity of the fourth lens to the eccentricity of the object side surface increases.
[0069]
On the other hand, κ4F+ 8D4Fr4F 3Exceeds the upper limit, the eccentric coma aberration and the eccentric astigmatism generated on the object side of the fourth lens are reduced, but the spherical aberration is insufficiently corrected.
[0070]
Further, it is preferable that the following conditional expression (13) is satisfied.
[0071]
Equation (13) 0.7 <dG2/ FG2<1
Conditional expression (13) represents conditions for correcting various aberrations generated in the second lens group in a well-balanced manner, and shortening the total optical length of the second lens group. dG2/ FG2Exceeds the upper limit, the total optical length of the second lens group G2 cannot be shortened. On the other hand, dG2/ FG2  Exceeds the lower limit, it becomes difficult to correct spherical aberration and coma in a well-balanced manner.
[0072]
Further, it is preferable to satisfy the following conditional expressions (14) and (15).
[0073]
Equation (14) 3 <r1F/ R1R<7
Equation (15) 2 <r2F/ R2R<5
Conditional expressions (14) and (15) represent conditions for correcting astigmatism and distortion generated in the first lens group. When the value exceeds the upper limit, distortion is easily corrected, but astigmatism is insufficiently corrected. On the other hand, if the lower limit is exceeded, it becomes difficult to correct the distortion.
[0074]
Hereinafter, examples of the present embodiment will be described. The basic configuration of the zoom lens according to each of the following examples is the same as that shown in FIG.
[0075]
(Example 1)
The zoom lens according to the first embodiment has a collapsible configuration in which the first lens group 10, the second lens group 20, and the third lens group 30 are moved toward the solid-state imaging device 50 when not in use. ing. The collapsible configuration can be realized by extending the cam groove of the cylindrical cam that moves the first lens group 10 and the second lens group 20 in the optical axis direction.
[0076]
A part of the lens of Example 1 is aspherical, and the aspherical shape is defined by the following (Equation 1). The description regarding the aspherical surface and the intermediate position between the zoom positions described using (Equation 1) to (Equation 3) is the same for the following Examples 2 to 5.
[0077]
(Equation 1)
Figure 2004191599
[0078]
Here, κ is a conical constant, r is the radius of curvature of the aspherical vertex, D, E, F, and G are the fourth-, sixth-, eighth-, and tenth-order aspherical coefficients, respectively, and h is the height from the optical axis. , Z is the sag amount at a point where the height from the optical axis on the aspheric surface is h.
[0079]
The local radius of curvature ρ at a point where the height of the aspheric surface from the optical axis is h is given by the following (Equation 2).
[0080]
(Equation 2)
Figure 2004191599
[0081]
The focal length at the wide-angle end when the shooting distance is infinity is fWAnd the focal length at the telephoto end is fTThen, the following (Equation 3) focal length fNIs referred to as an intermediate position.
[0082]
(Equation 3)
Figure 2004191599
[0083]
Table 1 below shows the lens data of the zoom lens.
[0084]
[Table 1]
Figure 2004191599
[0085]
The aspheric surface data is shown in Table 2 below.
[0086]
[Table 2]
Figure 2004191599
[0087]
Table 3 below shows variable surface interval data when the shooting distance is infinity.
[0088]
[Table 3]
Figure 2004191599
[0089]
The units of length in the table are all mm. r is the radius of curvature, d is the surface spacing, nd and νd are the refractive index and Abbe number at the d-line, respectively. G1 to G3 correspond to the first to third lens groups, L1 to L9 correspond to the first to ninth lenses, and P corresponds to the parallel plate element 40. The surfaces marked with * are aspherical surfaces. In Table 3, d6, d17, and d19 are surface intervals of the variable portion, and the positions are shown in FIG. 1, where f is the focal length, F is the F number, ω (°) is the half angle of incidence, L indicates the total optical length. The description about these tables is the same in each of the following tables.
[0090]
FIGS. 2 to 4 show aberration diagrams of the zoom lens according to the first embodiment when the shooting distance is infinity and the aperture is fully opened. 2 shows the case at the wide-angle end, FIG. 3 shows the case at the intermediate position, and FIG. 4 shows the case at the telephoto end. In each figure, (a) shows spherical aberration (mm), (b) shows astigmatism (mm), and (c) shows distortion (%).
[0091]
In the spherical aberration diagram, the solid line indicates the characteristics of the d-line, the short dashed line indicates the characteristics of the F-line, and the long dashed line indicates the characteristics of the C-line. In the astigmatism diagram, the solid line shows the characteristics of the sagittal plane, and the broken line shows the characteristics of the meridional plane. From FIG. 2 to FIG. 4, it can be seen that various aberrations are satisfactorily corrected even when the zoom position changes.
[0092]
In the first embodiment, as the solid-state imaging device, a device having an effective pixel number of 2048 horizontal × 1536 vertical, a pixel pitch of 2.8 μm horizontal × 2.8 μm vertical, and an effective screen size of 5.7344 mm horizontal × 4.3008 mm vertical is used. be able to. Further, as the solid-state imaging device, a device provided with a microlens for each pixel for improving the effective aperture ratio can be used. This is the same for the following Examples 2 to 5.
[0093]
In the zoom lens shown in FIG. 1, the sensitivity of the second lens group to eccentricity is high. Therefore, in the configuration of FIG. 1, the fifth lens 5 and the sixth lens 6 are joined, and the seventh lens 7 and the eighth lens 8 are joined. The fourth lens 4 has a concave image side surface so that the fourth lens 4 can be easily aligned at the time of assembly if necessary.
[0094]
When the fifth lens 5 and the sixth lens 6 and the seventh lens 7 and the eighth lens 8 are joined, the difference in the refractive index at the boundary between the two surfaces of the adhesive becomes small, so that the eccentric sensitivity becomes low. Further, in the case of joining, since a spacer that easily causes a surface gap error is not required, the error of the surface space can be reduced as compared with the case where the spacer is used.
[0095]
When performing centering, the following should be performed. After assembling the lens in which the fifth lens 5 and the sixth lens 6 are joined and the lens in which the seventh lens 7 and the eighth lens 8 are joined into a lens frame, the fourth lens 4 is attached to a predetermined position, and is decentered. The position of the fourth lens 4 is adjusted so as to reduce the eccentricity of the entire second lens group 20 using a measuring device, and finally the fourth lens 4 is fixed to the lens frame with an adhesive.
[0096]
At this time, when the image side surface of the fourth lens 4 is a convex surface, when the fourth lens 4 is moved, both parallel eccentricity and inclined eccentricity are generated, so that alignment becomes difficult. On the other hand, as described above, if the image side surface of the fourth lens 4 is concave (or flat), the fourth lens 4 can be moved in parallel without being tilted, so that centering is facilitated. .
[0097]
Further, by inclining the solid-state imaging device within 1 °, it is possible to improve the imaging characteristics on the solid-state imaging device.
[0098]
As described above, the zoom lens according to Example 1 has a zoom ratio of 3.0 times, an angle of view at the wide-angle end of about 76.5 °, a high resolution, a short overall optical length when not in use, and low distortion. It has been corrected well.
[0099]
Note that the description regarding the above-described joining of the lenses, alignment, and inclination of the solid-state imaging device is the same for the following Examples 2 to 5.
[0100]
(Example 2)
The basic configuration of the zoom lens according to the second embodiment is the same as that of the first embodiment, but the second embodiment differs from the first embodiment in the material of some lenses. Table 4 below shows lens data of the zoom lens according to Example 2.
[0101]
[Table 4]
Figure 2004191599
[0102]
The aspheric surface data is shown in Table 5 below.
[0103]
[Table 5]
Figure 2004191599
[0104]
Table 6 below shows variable surface interval data when the shooting distance is infinity.
[0105]
[Table 6]
Figure 2004191599
[0106]
FIGS. 5 to 7 show aberration diagrams of the zoom lens according to the second embodiment when the shooting distance is infinity and the aperture is fully opened. It can be seen from FIGS. 5 to 7 that various aberrations are well corrected even when the zoom position changes.
[0107]
Also in the present embodiment, since the image surface side of the fourth lens is concave, if necessary, the alignment of the fourth lens can be easily performed similarly to the first embodiment. Further, by inclining the solid-state imaging device within 1 °, it is possible to improve the imaging characteristics on the solid-state imaging device.
[0108]
As described above, the zoom lens according to Example 2 has a zoom ratio of 3.0 times, an angle of view at the wide-angle end of about 76.5 °, a high resolution, a short overall optical length when not in use, and low distortion. It has been corrected well.
[0109]
(Example 3)
The basic configuration of the zoom lens according to the third embodiment is the same as that of the first embodiment, but the third embodiment differs from the third embodiment in the material of some lenses. Table 7 below shows lens data of the zoom lens according to Example 3.
[0110]
[Table 7]
Figure 2004191599
[0111]
The aspheric surface data is shown in Table 8 below.
[0112]
[Table 8]
Figure 2004191599
[0113]
Table 9 below shows variable surface interval data when the shooting distance is infinity.
[0114]
[Table 9]
Figure 2004191599
[0115]
8 to 10 show aberration diagrams of the zoom lens according to the third embodiment when the shooting distance is infinity and the aperture is fully opened. 8 to 10, it can be seen that various aberrations are favorably corrected even when the zoom position changes.
[0116]
Also in the present embodiment, since the image surface side of the fourth lens is concave, if necessary, the alignment of the fourth lens can be easily performed similarly to the first embodiment. Further, by inclining the solid-state imaging device within 1 °, it is possible to improve the imaging characteristics on the solid-state imaging device.
[0117]
As described above, the zoom lens according to Example 3 has a zoom ratio of 3.0 times, an angle of view at the wide-angle end of about 76.5 °, a high resolution, a short overall optical length when not in use, and low distortion. It has been corrected well.
[0118]
(Example 4)
The basic configuration of the zoom lens according to the fourth embodiment is the same as that of the first embodiment, but the fourth embodiment differs from the first embodiment in the material of some lenses. Table 10 below shows lens data of the zoom lens according to Example 4.
[0119]
[Table 10]
Figure 2004191599
[0120]
The aspheric surface data is shown in Table 11 below.
[0121]
[Table 11]
Figure 2004191599
[0122]
Table 12 below shows variable surface interval data when the shooting distance is infinity.
[0123]
[Table 12]
Figure 2004191599
[0124]
FIGS. 11 to 13 show aberration diagrams when the shooting distance of the zoom lens according to the fourth embodiment is infinity and the aperture is fully opened. It can be seen from FIGS. 11 to 13 that various aberrations are favorably corrected even when the zoom position changes.
[0125]
Also in the present embodiment, since the image surface side of the fourth lens is concave, if necessary, the alignment of the fourth lens can be easily performed similarly to the first embodiment. Further, by inclining the solid-state imaging device within 1 °, it is possible to improve the imaging characteristics on the solid-state imaging device.
[0126]
As described above, the zoom lens according to Example 4 has a zoom ratio of 3.0 times, an angle of view at the wide angle end of about 76.5 °, a high resolution, a short overall optical length when not in use, and a low distortion. It has been corrected well.
[0127]
(Example 5)
The basic configuration of the zoom lens according to the fifth embodiment is the same as that of the first embodiment, but the fourth embodiment differs from the fourth embodiment in the material of some lenses. Table 13 below shows lens data of the zoom lens according to Example 5.
[0128]
[Table 13]
Figure 2004191599
[0129]
The aspherical data is shown in Table 14 below.
[0130]
[Table 14]
Figure 2004191599
[0131]
Table 15 below shows the variable surface interval data when the shooting distance is infinity.
[0132]
[Table 15]
Figure 2004191599
[0133]
14 to 16 show aberration diagrams of the zoom lens according to Example 5 when the shooting distance is infinity and the aperture is fully opened. It can be seen from FIGS. 14 to 16 that various aberrations are favorably corrected even when the zoom position changes.
[0134]
Also in the present embodiment, since the image surface side of the fourth lens is concave, if necessary, the alignment of the fourth lens can be easily performed similarly to the first embodiment. Further, by inclining the solid-state imaging device within 1 °, it is possible to improve the imaging characteristics on the solid-state imaging device.
[0135]
As described above, the zoom lens according to Example 5 has a zoom ratio of 3.0 times, an angle of view at the wide-angle end of about 76.5 °, a high resolution, a short overall optical length when not in use, and low distortion. It has been corrected well.
[0136]
Table 16 shows values of the conditional expressions (1) to (15) of Examples 1 to 5. In Table 16, E-04 is represented by × 10.-4That is.
[0137]
[Table 16]
Figure 2004191599
[0138]
(Embodiment 2)
FIG. 17 is a schematic configuration diagram of an electronic still camera according to Embodiment 2 of the present invention. In FIG. 17, reference numeral 60 denotes a zoom lens, 51 denotes a solid-state image sensor, 61 denotes a liquid crystal monitor, 11 denotes a first lens group, 22 denotes an aperture, 21 denotes a second lens group, and 31 denotes a third lens group.
[0139]
The zoom lens 60 is arranged on the front side of the housing 62, and the optical low-pass filter 41 and the solid-state imaging device 51 are arranged on the rear side of the zoom lens 60 in order from the object side. A liquid crystal monitor 61 is arranged on the rear side of the housing 62, and the solid-state imaging device 51 and the liquid crystal monitor 61 are close to each other.
[0140]
The optical low-pass filter 41 is formed by joining a first quartz plate, a second quartz plate, and a third quartz plate with a transparent adhesive in order from the object side. The three quartz plates are parallel planes, and each optical axis is inclined by 45 ° with respect to the optical axis. The direction in which the optical axis of each crystal plate is projected on the imaging surface 52 of the solid-state imaging device 51 is, as viewed from the zoom lens 60 side, the direction in which the first crystal plate is rotated 45 ° counterclockwise from the screen horizontal direction, The second crystal plate is in a direction rotated 45 ° clockwise from the horizontal direction of the screen, and the third crystal plate is in the horizontal direction of the screen. The optical low-pass filter 41 prevents generation of an erroneous signal such as moire caused by the pixel structure of the solid-state imaging device 51. On the object side surface of the optical low-pass filter 41, an optical multilayer film that reflects infrared light and transmits visible light is deposited.
[0141]
The solid-state imaging device 51 has an effective number of pixels of 2048 × 1536, a pixel pitch of 2.8 μm × 2.8 μm, and an effective screen size of 5.7344 mm × 4.3008 mm. A lens is provided. A cover glass 42 is provided on the object side of the solid-state imaging device 51. An image of the subject by the zoom lens 60 is formed on the imaging surface 52.
[0142]
As the zoom lens 60, the zoom lens shown in FIG. 1 is used. The zoom lens 60 includes a first lens group 11, a stop 22, a second lens group 21, and a third lens group 31 in this order from the object side.
[0143]
The lens barrel includes a movable lens barrel 63, a first cylindrical cam 64, a main lens barrel 65, a second cylindrical cam 66, a second lens group frame 67, and a third lens group frame 68. The first lens group 11 is mounted on a movable lens barrel 63, the second lens group 21 and the stop 22 are mounted on a second lens group frame 67, and the third lens group 31 is mounted on a third lens group frame 68. I have. When the second cylindrical cam 66 is rotated, the first cylindrical cam 64 is moved in the optical axis direction while rotating, and when the first cylindrical cam 64 is rotated, the movable lens barrel 63 and the second lens group frame 67 are moved. It is designed to move. When the second cylindrical cam 66 is rotated in this manner, the first lens group 11 and the second lens group 21 move to predetermined positions based on the solid-state imaging device 51, and change from the wide-angle end to the telephoto end. You can do double.
[0144]
The third lens group frame 68 is movable in the optical axis direction by a focus adjustment motor. When the third lens group 31 is moved in the direction of the optical axis by the motor, the position where the high frequency component of the photographed image becomes a peak is detected, and if the third lens group 31 is moved to that position, the autofocus adjustment is performed. Can be.
[0145]
If the first lens group 11, the second lens group 21, and the third lens group 31 are all moved toward the solid-state imaging device 51 side when not in use, it becomes a retractable type, and the total optical length of the zoom lens when not in use is very short. be able to. The first lens group 11 and the second lens group 21 can be moved toward the solid-state imaging device 51 by extending the cam grooves of the first cylindrical cam 64 and the second cylindrical cam 66.
[0146]
Thus, it is possible to provide an electronic still camera having a zoom ratio of 2.5 to 3.2 times, an angle of view at the wide-angle end of about 70 ° to 80 °, a high resolution, and a small depth when not in use.
[0147]
Note that any of the zoom lenses described in the first to fifth embodiments may be used as the zoom lens of the electronic still camera shown in FIG.
[0148]
The optical system of the electronic still camera shown in FIG. 17 can be used for a video camera for moving images. In this case, not only a high-resolution still image but also a moving image can be captured.
[0149]
(Embodiment 3)
FIG. 18 shows a waist configuration diagram of the electronic still camera according to the third embodiment. Components having the same configuration as in FIG. 17 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. FIG. 18 shows a configuration in which the solid-state imaging device 51 is attached to the zoom lens 60 with an inclination in the electronic still camera as shown in FIG.
[0150]
The mounting plate 70 is mounted on the solid-state imaging device 51. The mounting plate 70 is provided with holes at three peripheral portions, and the main lens barrel 65 is provided with screw holes at three positions corresponding to the three holes of the mounting plate 70. Two holes are provided near two of the three screw holes of the main lens barrel 65, and a spring 72 is inserted into each of the two holes. The mounting plate 70 is attached to the main barrel 65, and three screws 71 (one screw is not shown) are attached to the main barrel through three holes of the mounting plate 70. At this time, since the spring 72 acts to press the mounting plate 70, the inclination angle and the inclination direction of the solid-state imaging device 51 can be freely changed by turning the screw 71 near the spring 72. If the three screws are fixed with an adhesive after the adjustment is completed, the position and orientation of the solid-state imaging device 51 with respect to the zoom lens 60 can be stably maintained thereafter.
[0151]
In this way, when each lens surface of the zoom lens 60 is eccentric, when the solid-state imaging device 51 is attached so that the imaging surface 52 is perpendicular to the optical axis of the zoom lens 60, a part of the imaging surface 52 In some cases, the imaging characteristics are not good in the region, but by appropriately tilting the solid-state imaging device 51, the imaging characteristics of the region in which the imaging characteristics are poor on the imaging surface 52 can be improved.
[0152]
The inclination angle range of the solid-state imaging device 51 is preferably set to about 1 °. The tilt adjustment of the solid-state imaging device 51 is performed by actually shooting at several zoom positions from the wide-angle end to the telephoto end, searching for an area having poor imaging characteristics from the output signal from the solid-state imaging device 51, and then outputting the image. While observing the signal, the two screws near the two springs 72 may be turned to adjust the tilt of the solid-state imaging device 51 so that the image forming characteristics in the area where the image forming characteristics are not good are improved. .
[0153]
As described above, the electronic still camera according to Embodiment 3 uses the zoom lens that can improve the imaging characteristics on the imaging surface of the solid-state imaging device by inclining the solid-state imaging device even when eccentricity exists. The imaging characteristics of the captured image can be improved in all regions.
[0154]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, there is provided a zoom lens having a zoom ratio of 2.5 to 3.2 times, an angle of view at the wide angle end of 70 ° to 80 °, a high resolution, and a short overall optical length when not in use. can do. Further, by using the zoom lens according to the present invention, an electronic still camera and a video camera having a high resolution and a small depth when not in use can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of a zoom lens according to Embodiment 1 of the present invention;
FIG. 2 is an aberration diagram at a wide-angle end of a zoom lens according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 3 is an aberration diagram at an intermediate position of the zoom lens according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is an aberration diagram at a telephoto end of a zoom lens according to Embodiment 1 of the present invention;
FIG. 5 is an aberration diagram at a wide-angle end of a zoom lens according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 6 is an aberration diagram at an intermediate position of the zoom lens according to Embodiment 2 of the present invention;
FIG. 7 is an aberration diagram at a telephoto end of a zoom lens according to Embodiment 2 of the present invention;
FIG. 8 is an aberration diagram at a wide-angle end of a zoom lens according to Embodiment 3 of the present invention;
FIG. 9 is an aberration diagram at an intermediate position of the zoom lens according to Embodiment 3 of the present invention.
FIG. 10 is an aberration diagram at a telephoto end of a zoom lens according to Embodiment 3 of the present invention;
FIG. 11 is an aberration diagram at a wide-angle end of a zoom lens according to Embodiment 4 of the present invention;
FIG. 12 is an aberration diagram at an intermediate position of the zoom lens according to Embodiment 4 of the present invention;
FIG. 13 is an aberration diagram at a telephoto end of a zoom lens according to Embodiment 4 of the present invention;
FIG. 14 is an aberration diagram at a wide-angle end of a zoom lens according to Embodiment 5 of the present invention.
FIG. 15 is an aberration diagram at an intermediate position of the zoom lens according to Embodiment 5 of the present invention.
FIG. 16 is an aberration diagram at a telephoto end of a zoom lens according to Embodiment 5 of the present invention;
FIG. 17 is a schematic configuration diagram of an electronic still camera according to Embodiment 2 of the present invention.
FIG. 18 is a main part configuration diagram of an electronic still camera according to Embodiment 3 of the present invention.
[Explanation of symbols]
10, 11 First lens group
20, 21 Second lens group
30, 31 Third lens group
21, 22 aperture
40 parallel plate element
50 Imaging surface
1 First lens
2 Second lens
3 Third lens
4 Fourth lens
5 Fifth lens
6 sixth lens
7 Seventh lens
8 8th lens
9 Ninth lens
60 zoom lens
51 Solid-state image sensor
61 LCD monitor

Claims (12)

物体側から順に、負パワーの第1レンズ群と、正パワーの第2レンズ群と、正パワーの第3レンズ群と、前記第2レンズ群の物体側に固定された絞りとを備えたズームレンズであって、
前記第1レンズ群を構成するレンズは、物体側から順に、曲率の強い面を像側に向けた負メニスカスレンズの第1レンズと、曲率の強い面を像側に向けた負メニスカスレンズの第2レンズと、正レンズの第3レンズとであり、
前記第2レンズ群を構成するレンズは、物体側から順に、正レンズの第4レンズと、正レンズの第5レンズと、負レンズの第6レンズと、負レンズの第7レンズと、正レンズの第8レンズとであり、
前記第3レンズ群を構成するレンズは、正レンズの第9レンズであり、
前記第1レンズの像側面、及び前記第4レンズの物体側面はいずれも中心から離れるにつれて局所曲率半径が単調増加する非球面であり、
前記第9レンズの物体側面は非球面であり、
撮影距離が無限遠の場合、広角端から望遠端への変倍に際し、前記第1レンズ群は像側に凸の軌跡を描き、前記第2レンズ群は物体側に単調に移動し、
撮影距離が無限遠の場合のズーム比が2.5〜3.2倍の範囲内であり、広角端における画角が70°〜80°の範囲内であり、
広角端における前記ズームレンズの物体側面の頂点から像面までの距離をL、望遠端における前記第ズームレンズの物体側面の頂点から像面までの距離をL、撮影距離が無限遠で広角端におけるレンズ系全体の焦点距離をf、前記第2レンズ群の焦点距離をfG2、前記第3レンズ群の焦点距離をfG3、物体側から第4番目のレンズの焦点距離をf、物体側から第8番目のレンズの焦点距離をfとすると、
|L−L|/L<0.1
2.5<fG2/f<3
5<fG3/f<6
1.4<f/fG2<1.6
0.5<f/fG2<0.7
の関係を満足することを特徴とするズームレンズ。
A zoom lens including, in order from the object side, a first lens group having a negative power, a second lens group having a positive power, a third lens group having a positive power, and a diaphragm fixed to the object side of the second lens group. A lens,
The lenses constituting the first lens group are, in order from the object side, a first lens of a negative meniscus lens having a surface with a strong curvature facing the image side and a second lens of a negative meniscus lens having a surface with a strong curvature facing the image side. A second lens and a third positive lens,
The second lens group includes, in order from the object, a fourth lens of a positive lens, a fifth lens of a positive lens, a sixth lens of a negative lens, a seventh lens of a negative lens, and a positive lens. And the eighth lens of
The lens constituting the third lens group is a ninth lens of a positive lens,
Both the image side surface of the first lens and the object side surface of the fourth lens are aspheric surfaces whose local radius of curvature monotonically increases as the distance from the center increases,
The object side surface of the ninth lens is an aspheric surface,
When the shooting distance is infinity, upon zooming from the wide-angle end to the telephoto end, the first lens group draws a locus convex toward the image side, and the second lens group moves monotonously to the object side,
The zoom ratio when the shooting distance is infinity is in the range of 2.5 to 3.2 times, the angle of view at the wide angle end is in the range of 70 ° to 80 °,
The distance from the vertex of the object side surface of the zoom lens to the image plane at the wide angle end is L W , the distance from the vertex of the object side surface of the zoom lens at the telephoto end to the image plane is L T , and the shooting distance is infinity and wide angle. The focal length of the entire lens system at the end is f W , the focal length of the second lens group is f G2 , the focal length of the third lens group is f G3 , and the focal length of the fourth lens from the object side is f 4. If the focal length of the eighth lens from the object side is f8,
| L W -L T | / L W <0.1
2.5 <f G2 / f W <3
5 <f G3 / f W <6
1.4 <f 4 / f G2 <1.6
0.5 <f 8 / f G2 <0.7
A zoom lens that satisfies the following relationship.
前記第4レンズ、前記第5レンズの屈折率を、それぞれn、nとし、前記第4レンズ、前記第5レンズのアッベ数を、それぞれν、νとすると、
>1.75
ν>35
>1.6
ν>45
の関係を満足する請求項1に記載のズームレンズ。
Assuming that the refractive indices of the fourth lens and the fifth lens are n 4 and n 5, and the Abbe numbers of the fourth lens and the fifth lens are ν 4 and ν 5 respectively,
n 4 > 1.75
ν 4 > 35
n 5 > 1.6
ν 5 > 45
The zoom lens according to claim 1, wherein the following relationship is satisfied.
前記第1レンズ群の焦点距離をfG1、前記第1レンズのレンズの焦点距離をf、前記第2レンズの焦点距離をfとすると、
0.6<f/fG1<0.9
1.5<f/fG1<4
の関係を満足する請求項1又は2に記載のズームレンズ。
Assuming that the focal length of the first lens group is f G1 , the focal length of the first lens is f 1 , and the focal length of the second lens is f 2 ,
0.6 <f 1 / f G1 <0.9
1.5 <f 2 / f G1 <4
3. The zoom lens according to claim 1, wherein the following relationship is satisfied.
前記第4レンズの物体側面の曲率半径をr4F、円錐定数をκ4F、4次非球面係数をD4Fとすると、
−0.9<κ4F+8D4F4F <−0.7
の関係を満足する請求項1から3のいずれかに記載のズームレンズ。
When the radius of curvature of the object side surface of the fourth lens is r 4F , the conic constant is κ 4F , and the fourth-order aspheric coefficient is D 4F ,
−0.9 <κ 4F + 8D 4F r 4F 3 <−0.7
4. The zoom lens according to claim 1, wherein the following relationship is satisfied.
前記第2レンズ群の焦点距離をfG2、光学全長をdG2とすると、
0.7<dG2/fG2<1
の関係を満足する請求項1から4のいずれかに記載のズームレンズ。
If the focal length of the second lens group is f G2 and the total optical length is d G2 ,
0.7 < dG2 / fG2 <1
The zoom lens according to any one of claims 1 to 4, wherein the following relationship is satisfied.
前記第1レンズの物体側面の曲率半径をr1F、像側面の曲率半径をr1R、前記第2レンズの物体側面の曲率半径をr2F、像側面の曲率半径をr2Rとすると、
3<r1F/r1R<7
2<r2F/r2R<5
の関係を満足する請求項1から5のいずれかに記載のズームレンズ。
When the radius of curvature of the object side surface of the first lens is r 1F , the radius of curvature of the image side surface is r 1R , the radius of curvature of the object side surface of the second lens is r 2F , and the radius of curvature of the image side surface is r 2R ,
3 <r 1F / r 1R <7
2 <r 2F / r 2R <5
The zoom lens according to any one of claims 1 to 5, wherein the following relationship is satisfied.
前記第5レンズと前記第6レンズとが接合されている請求項1から6のいずれかに記載のズームレンズ。The zoom lens according to claim 1, wherein the fifth lens and the sixth lens are cemented. 前記第7レンズと前記第8レンズとが接合されている請求項1から7のいずれかに記載のズームレンズ。The zoom lens according to any one of claims 1 to 7, wherein the seventh lens and the eighth lens are cemented. 前記第4レンズの像側面は平面、又は凹面である請求項1から8のいずれかに記載のズームレンズ。The zoom lens according to claim 1, wherein an image side surface of the fourth lens is a flat surface or a concave surface. 請求項1から9のいずれかに記載のズームレンズと、固体撮像素子とを備えた電子スチルカメラ。An electronic still camera comprising the zoom lens according to claim 1 and a solid-state imaging device. 前記固体撮像素子は、傾き調整可能である請求項10に記載の電子スチルカメラ。The electronic still camera according to claim 10, wherein an inclination of the solid-state imaging device is adjustable. 請求項1から9のいずれかに記載のズームレンズと、固体撮像素子とを備えたビデオカメラ。A video camera comprising the zoom lens according to claim 1 and a solid-state imaging device.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7336428B2 (en) 2005-04-19 2008-02-26 Olympus Imaging Corp. Zoom lens system and electronic image pickup apparatus using the same
US7830615B2 (en) 2008-05-26 2010-11-09 Sony Corporation Zoom lens and image pickup apparatus
US8031256B2 (en) 2008-11-19 2011-10-04 Sony Corporation Zoom lens and image pickup device
CN103197409A (en) * 2013-04-01 2013-07-10 东莞市宇瞳光学科技有限公司 Optical compensation zoom lens
JP2014035403A (en) * 2012-08-08 2014-02-24 Nikon Corp Zoom lens, optical device, and zoom lens manufacturing method
US9122041B2 (en) 2011-09-02 2015-09-01 Samsung Electronics Co., Ltd. Zoom lens and photographing apparatus including the same

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7336428B2 (en) 2005-04-19 2008-02-26 Olympus Imaging Corp. Zoom lens system and electronic image pickup apparatus using the same
US7830615B2 (en) 2008-05-26 2010-11-09 Sony Corporation Zoom lens and image pickup apparatus
US8031256B2 (en) 2008-11-19 2011-10-04 Sony Corporation Zoom lens and image pickup device
US9122041B2 (en) 2011-09-02 2015-09-01 Samsung Electronics Co., Ltd. Zoom lens and photographing apparatus including the same
JP2014035403A (en) * 2012-08-08 2014-02-24 Nikon Corp Zoom lens, optical device, and zoom lens manufacturing method
CN103197409A (en) * 2013-04-01 2013-07-10 东莞市宇瞳光学科技有限公司 Optical compensation zoom lens

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